X油氣田PH組沉積微相精細(xì)研究——以FHT地區(qū)為例

段冬平，蔡 華，阮建新，高紅艷

（中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200030）

X油氣田PH組沉積微相精細(xì)研究——以FHT地區(qū)為例

段冬平，蔡 華，阮建新，高紅艷

（中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200030）

摘 要：以X油氣田FHT地區(qū)PH組儲(chǔ)層為例，通過(guò)巖心、粒度分析及測(cè)井曲線特征明確了主力儲(chǔ)層的沉積微相的類型、特征及垂向發(fā)育規(guī)律。該區(qū)儲(chǔ)層較發(fā)育的微相為分流河道、水下分流河道、河口壩、混合坪、砂坪及潮道，在地層劃分基礎(chǔ)上厘清了主力儲(chǔ)層不同微相的垂向發(fā)育規(guī)律，PH組下部?jī)?chǔ)層主要為潮道、混合坪與砂坪砂體，向上演變?yōu)樗路至骱拥琅c河口壩砂體，在PH組頂部?jī)?chǔ)層主要為分流河道砂體，其中潮道、水下分流河道與分流河道砂體是該區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

關(guān)鍵詞：PH組；儲(chǔ)層；沉積微相；發(fā)育特征

Study about the Sedimentary Microfacies of PH Fm. in X Oilfield——Taking FHT Area as an Example

DUAN Dongping, CAI Hua, RUAN Jianxin, GAO Hongyan

（Shanghai Branch of CNOOC Ltd., Shanghai 200030, China）

Abstract:Based on core data, grain size analysis and logging curve characteristics, study has been done on sedimentary microfacies types, microfacies characteristics and vertical distribution of the main reservoir of PH Fm. in FHT area of X Oilfield. The main microfacies types in this area are distributary channels, subaqueous distributary channels, mouth-bar, mixed flats, sand flats and tidal channels. The vertically distribution of different microfacies of the main reservoir has been made clear on the basis of stratigraphic classification. The lower part of PH Fm. reservoir is mainly tidal channel, mixed flat and sand flat sand bodies, and changing upward into subaqueous distributary channel and mouth-bar sand body. The top of PH Fm. reservoir is mainly distributary channel sand bodies, of which the tidal channel, subaqueous distributary channel and distributary channel sand bodies are the excellent quality reservoir in this area.

Keywords:PH Fm.; reservoir; sedimentary microfacies; development characteristics

X油氣田是DH陸架盆地投入開(kāi)發(fā)的第一個(gè)油氣田[1]，PH組是凝析氣藏，目前已進(jìn)入開(kāi)發(fā)晚期，氣藏出水日益嚴(yán)峻，而沉積微相所控制的儲(chǔ)層非均質(zhì)性則是控制氣藏出水的主要地質(zhì)因素。但是長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)PH組儲(chǔ)層研究一直停留在沉積相和亞相級(jí)別，且研究認(rèn)識(shí)存在一定分歧，但總體上多認(rèn)為PH組沉積時(shí)期自下至上盆地逐漸抬升、海平面逐漸下降，大的沉積環(huán)境是半封閉海灣環(huán)境下的潮坪沉積體系和潮控三角洲沉積體系[2-6]，也有學(xué)者認(rèn)為是受潮汐作用影響的辮狀河三角洲相[1]。隨著開(kāi)發(fā)階段的深入，開(kāi)發(fā)單元已經(jīng)細(xì)化到砂組和小層級(jí)別，需要進(jìn)一步明確每個(gè)砂組和小層的沉積微相類型及其特征。本文擬通過(guò)巖心、粒度分析及測(cè)井資料結(jié)合地層劃分情況來(lái)確定PH組垂向上沉積微相的類型及分布，為解決后期生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題提供地質(zhì)依據(jù)。

1　研究區(qū)簡(jiǎn)介

X油氣田位于東海大陸架盆地XH凹陷西斜坡中段，西為海礁凸起，靠近PH主斷裂，東臨三潭深凹，處于XH凹陷生油中心的西側(cè)，是形成油氣聚集的最有利部位；由FHT、BJT、WHT等局部構(gòu)造組成，F(xiàn)HT構(gòu)造被斷層劃分為F1、F2、F3和F4四個(gè)斷塊，F(xiàn)1斷塊是主要開(kāi)發(fā)區(qū)[7-10]。目前，依據(jù)巖性組合、氣水關(guān)系、旋回特征和區(qū)域標(biāo)志層特征，自下而上將F1斷塊劃分為P11～P1 共11個(gè)砂層組，41個(gè)小層。

2　儲(chǔ)層沉積微相分類、特征

研究區(qū)古生物分析結(jié)果表明，在PH組不同層段分布著廣鹽性的底棲有孔蟲(chóng)、鈣質(zhì)超微化石、溝鞭藻化石以及咸水—半咸水介形蟲(chóng)化石，這些化石的發(fā)現(xiàn)表明其為非正常鹽度的淡水—咸水的過(guò)渡環(huán)境。結(jié)合巖心觀察、粒度分析以及測(cè)井曲線資料綜合分析認(rèn)為，研究區(qū)有利儲(chǔ)集相帶主要有分流河道、水下分流河道、河口壩、混合坪、砂坪和潮道。

2.1 分流河道

分流河道是三角洲平原沉積體系中形成儲(chǔ)層的主要沉積微相。分流河道主要由中、細(xì)砂巖組成，粒度相對(duì)較粗，分選磨圓較好，粒度概率圖為典型的兩段式，以滾動(dòng)跳躍組份為主，滾動(dòng)跳躍的拐點(diǎn)在中砂巖處（圖1）。河道底面多具有沖刷面，可見(jiàn)泥礫，分流河道底部發(fā)育塊狀層理、大型槽狀、板狀交錯(cuò)層理，向上層理規(guī)模變小，河道側(cè)翼可見(jiàn)沼澤形成的黑色煤（圖1）。由于分流河道的反復(fù)遷移和切割充填，最終垂向上多形成多期河道砂體的垂向疊置，因此分流河道砂體厚度一般較大，在10～30 m之間，反映在自然伽馬（GR）曲線上則表現(xiàn)為底部突變接觸的多個(gè)正韻律疊加的厚層復(fù)合正韻律特征（圖1）。

2.2 水下分流河道

水下分流河道與分流河道較難區(qū)分，本區(qū)水下分流河道沉積物粒度較分流河道砂體要細(xì)，以細(xì)砂巖為主，臨近井常伴隨反韻律河口壩砂體。砂巖分選磨圓較好，粒度概率圖也是典型的兩段式特征，滾動(dòng)跳躍組份為主，但滾動(dòng)跳躍組份的拐點(diǎn)在粉砂巖處。水下分流河道底部可見(jiàn)小規(guī)模沖刷面或突變接觸，具水平層理、塊狀層理及小型槽狀交錯(cuò)層理，可見(jiàn)絮狀泥巖碎屑。水下分流河道砂體在巖性剖面上為多層小規(guī)模正韻律砂巖疊加，表現(xiàn)在自然伽馬（GR）曲線上為底部突變接觸的正韻律鐘形特征，由于水下分流河道受蓄水體的頂托作用，河道下切侵蝕作用降低，形成的砂體厚度規(guī)模要小于平原的分流河道砂體，一般在5～15 m之間（圖2）。同時(shí)在三角洲前緣局部存在水下分流河道對(duì)河口壩的切割沖刷現(xiàn)象，在個(gè)別井處自然伽馬（GR）曲線特征表現(xiàn)為下部漏斗型，上部鐘型的復(fù)合正反韻律特征。

2.3 河口壩

圖1　PH組分流河道砂體粒度、層理及測(cè)井曲線特征

河口壩砂體主要由細(xì)砂巖、粉砂巖組成，粒度較水下分流河道砂體要細(xì)，粒度概率圖也為兩段式，但滾動(dòng)部分較少，以跳躍組份為主。受潮汐作用的影響往往出現(xiàn)多方向的古水流模式，在內(nèi)部通常發(fā)育小規(guī)模交錯(cuò)層理、水流波紋交錯(cuò)層理及平行層理，遠(yuǎn)端部分多具有爬升層理及波狀

層理，底部靠近泥巖處可見(jiàn)蟲(chóng)孔等生物擾動(dòng)痕跡。河口壩砂體垂向上粒度上粗下細(xì)，自然伽馬（GR）曲線特征主要表現(xiàn)為中高幅度值的反韻律漏斗狀特征，研究區(qū)河口壩厚度多在3～5 m左右，相對(duì)厚度較?。▓D2）。

圖2　PH組水下分流河道與河口壩砂體粒度、層理及測(cè)井曲線特征

2.4 混合坪與沙坪

砂泥混合坪是沉積構(gòu)造最豐富的成因相之一，主要由薄層粉砂巖、細(xì)砂巖與泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及其薄互層為主。在垂向上由下而上泥質(zhì)含量增高。沉積構(gòu)造除了有發(fā)育較好的脈狀、波狀、透鏡狀層理、小型雙向交錯(cuò)層理和生物遺跡化石外，還有發(fā)育較好的黏土層，以及由黏土層的規(guī)律變化而顯示的潮汐周期層序。自然伽馬（GR）曲線主要表現(xiàn)為中低幅度鋸齒狀特征，砂體厚度?。▓D3）。

潮間砂坪位于潮間帶下部，由石英含量較高的細(xì)砂巖組成，分選磨圓較好，成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度高，一般厚度小，平面展布穩(wěn)定。自然伽馬（GR）曲線表現(xiàn)為齒狀箱型特點(diǎn)，厚度一般可達(dá)3～10 m之間（圖3）。

圖3　PH組砂坪與混合坪砂體粒度、層理及測(cè)井曲線特征

2.5 潮道

潮下帶潮道是潮坪環(huán)境中水動(dòng)力最強(qiáng)區(qū)域，形成巖性的粒度也是最粗的。研究區(qū)潮道砂體巖性多為中、細(xì)砂巖，取心觀察在潮道底部可見(jiàn)明顯的含泥礫中細(xì)砂巖。顆粒分選磨圓較好。概率累積曲線為一段式和二段式（圖4），以跳躍組份為主，缺少滾動(dòng)和懸浮組份，代表了強(qiáng)水動(dòng)力條件下的砂質(zhì)沉積。研究區(qū)潮道砂體除發(fā)育泥礫、撕裂屑、塊狀層理和不同規(guī)模交錯(cuò)層理外，還具再作用面、海陸相化石混生現(xiàn)象等特點(diǎn)。

研究區(qū)內(nèi)潮道砂體較發(fā)育，砂體厚度較大，在10～28 m之間（圖4）。潮道砂體在自然伽馬

（GR）曲線上表現(xiàn)為頂、底突變的厚層塊狀“箱”型，往往具有多期性。潮道砂體內(nèi)部常有水動(dòng)力減弱形成的細(xì)粒夾層，自然伽馬（GR）曲線表現(xiàn)為局部回返特征，同時(shí)由于潮汐水道較強(qiáng)的沖刷切割能力，導(dǎo)致細(xì)粒沉積較難保存下來(lái)，層內(nèi)夾層橫向穩(wěn)定性差，是研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層之一。

圖4　PH組潮道砂體粒度、層理及測(cè)井曲線特征

3　儲(chǔ)層沉積類型的垂向發(fā)育規(guī)律

總體上FHT地區(qū)PH組沉積時(shí)期自下至上大的沉積環(huán)境是半封閉海灣環(huán)境下的潮坪沉積體系和潮控三角洲沉積體系，巖心觀察結(jié)果與古生物分析化驗(yàn)皆證實(shí)該結(jié)論。而潮道、砂坪、分流河道、水下分流河道與河口壩是儲(chǔ)層較發(fā)育的微相，是研究區(qū)主要發(fā)育的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。在大的沉積環(huán)境控制下，結(jié)合地層劃分結(jié)果和測(cè)井相特征，明確了不同沉積類型的儲(chǔ)層在垂向上的發(fā)育位置和演化規(guī)律（圖5、表1）。

圖5　PH組沉積體系垂向特征分布圖

表1　PH組主要儲(chǔ)層發(fā)育微相分布表

自下至上PH組P11～P5砂層組是潮坪沉積

體系，潮間帶和潮下帶間互出現(xiàn)，其中P11、P10、P8、P6砂層組以潮下帶沉積環(huán)境為主，各小層的儲(chǔ)層為頂、底突變的厚層塊狀“箱”型潮道砂體，而P9、P7、P5砂層組以潮間帶沉積環(huán)境為主，各小層的儲(chǔ)層為中低幅度鋸齒狀和齒狀箱型特征的砂坪及混合坪砂體，儲(chǔ)層厚度相對(duì)較薄且平面分布較為穩(wěn)定，總體上P11～P5砂層組是在海平面循環(huán)往復(fù)變化形成的一套潮坪沉積體系，其中潮道砂體是研究區(qū)主要的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層之一。

PH組P4～P1砂層組是受潮汐影響的三角洲沉積環(huán)境，其中P4、P3砂層組為三角洲前緣沉積，各小層的儲(chǔ)層主要為正韻律鐘型特征的水下分流河道與反韻律漏斗形特征的河口壩砂體，由于三角洲前緣沉積過(guò)程中水平面的變化，導(dǎo)致單期砂體厚度薄、砂體發(fā)育期次較多。PH組頂部P2～P1砂層組為三角洲平原沉積，各小層的儲(chǔ)層主要為分流河道砂體，自然伽馬（GR）曲線上則表現(xiàn)為多個(gè)正韻律疊加的厚層復(fù)合正韻律特征，河道下切作用強(qiáng)，砂體發(fā)育厚度大，是研究區(qū)主要的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層之一。

因此，X油氣田FHT地區(qū)PH組自下至上的沉積環(huán)境由潮坪沉積體系的潮下帶向潮間帶、三角洲前緣、三角洲平原過(guò)渡，也與宏觀的海平面逐漸下降的沉積特征吻合。

4　結(jié)論

本次研究對(duì)X油氣田PH組的沉積環(huán)境有了更深入的認(rèn)識(shí)，明確了主力儲(chǔ)層的微相類型及其在垂向上的發(fā)育規(guī)律：

（1）PH組大的沉積背景即半封閉海灣環(huán)境下發(fā)育的潮控三角洲沉積體系和潮坪沉積體系，其中形成有利儲(chǔ)層的微相為分流河道、水下分流河道、遠(yuǎn)砂壩、混合坪、砂坪及潮道砂體。其中分流河道與潮道砂體粒度最粗、厚度最大，其次為水下分流河道與河口壩，最后為砂坪及混合坪砂體。

（2）垂向上P11、P10、P8、P6砂層組儲(chǔ)層主要為潮道砂體，P9、P7、P5砂層組儲(chǔ)層主要為潮間帶的砂坪與混合坪沉積，P4、P3砂層組儲(chǔ)層主要為受潮汐影響的三角洲前緣水下分流河道與河口壩砂體，而P2～P1砂層組儲(chǔ)層為受潮汐影響三角洲平原分流河道砂體，表明了自下至上海平面逐漸下降，儲(chǔ)集體逐漸進(jìn)積的沉積特征。

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作者簡(jiǎn)介：第一段冬平，1980年生，男，2012年7月畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京）地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專業(yè)，獲博士學(xué)位，從事油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)綜合研究工作。E-mall：duandp@cnooc.com.cn。

收稿日期：2014-06-03；改回日期：2014-09-16

文章編號(hào)：1008-2336（2015）01-0042-05

中圖分類號(hào)：TE121.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2015.01.042